故障及动态电路分析Word格式.docx
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2.将电压表与被测电路并联分析。
(1)有示数,说明:
电压表与电源正负极间是通路的。
(四)串联电路的断路或局部短路故障现象如下表:
内容
断路
局部短路
实质
某电阻(或导线)变为阻值无穷大。
某电阻值变为0,可看作一根导线。
电流情况
电路中(任何处)均无电流。
短路处无电流,整个电路中电流变大。
用电器工作情况
均不工作。
有一个工作,另一个不工作。
故障发生处
电路中任何一点。
只可能在电阻上。
电流表的示数
无示数。
有示数且变大。
电压表的示数
断路处两端电压为电源电压,其余部分为0。
短路处为0,仍然工作的用电器(电阻)两端电压为电源电压。
电流表无示数
与电压表并联的电器断路
电压表示数为电源电压
电压表并联以外电路断路
电压表无示数
电流表有示数(变大)
短路
与电压表并联的电器短路
电压表并联以外电路短路
串联电路的断路或短路故障分析,一般先判断电路中是否有电流(或用电器是否均工作),以确定故障到底是短路还是断路;
然后可根据电压情况来判断故障发生的地方。
三、经典例题
故障分析是上海中考压轴选择题的常考题型,出题概率超过90%。
其中又以对串联电路的故障分析更具有逻辑思维性,从而成为了考试的重点和难点。
那么我们首先来分析一下串联电路的特点,以及讨论下如何处理串联电路的故障分析。
一.串联电路单故障分析
V
A
S
R1
R2
例题一:
(12虹口一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,电路正常工作。
一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上,则下列判断中正确的是()
A.若电压表V示数变小,一定是电阻R1短路。
B.若电流表A示数变小,一定是电阻R2断路。
C.若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻R2短路。
D.若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻R1断路。
在解决串联电路的问题时,我们要牢记一个核心规律,即串联电路的分压原理。
因此,当某个用电器断路后,相当于其电阻变成无穷大,那么它两端的电压变成电源电压;
当某个用电器短路后,相当于其电阻变成零,那么它两端的电压变成零。
而电流表的情况则简单一点,如果有用电器短路,总电阻变小,电流表的示数则会变大;
如果有用电器断路,总电阻变大,电流表的示数则会变小。
(实际上是变成零)因此,我们可以得到如下总结:
电压表变大(电源电压)
电压表变小(为零)
电流表变大
非电压表所测的用电器短路
电压表所测用电器短路
电流表变小(为零)
电压表所测的用电器断路
非电压表所测的用电器断路
这张表主要针对串联电路中两个用电器只有一个发生故障的情况,在大部分题中会出现“已知电路中只有一处故障”,或者是“L或R发生故障”。
这就表示可以使用这张表。
而在有些题目中没有这样的字眼,就有可能出现两个用电器都损坏的情况。
关于双故障的问题,我们放到后面讨论。
首先排除A和B,因为如果仅仅给出A表和V表示数变化的信息,从表格中可以看到,都会有两种可能出现的故障,所以不能说一定。
而C和D选项指出,如果V表和A表比值不变,那么意味着它们同变大或者同变小,从表格中可以看到,一定时R2的故障,所以选C。
当然,C和D也可以用另外一个方式来判断:
因为V表和A表的比值不变,所以电阻R1的阻值不变,那么故障一定是出在R2上。
现在我们用这个方法再来看几道选择题压轴题。
例题二:
(12黄浦一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
过了一会儿,两个电表中只有一个电表的示数变大,已知电路中各处均接触良好,除灯L和电阻R外,其它元件均完好,则下列判断中正确的是()
R
L
A.可能是电阻R短路,电流表的示数变大
B.可能是灯L短路,电压表的示数变大
C.一定是电阻R断路,电压表的示数变大
D.一定是灯L断路,电流表的示数变大
从题中可以知道,两个电表中只有一个变大,因此虽然没有明说“已知电路中只有一处故障”,但是也能知道肯定两个用电器不可能都坏掉。
那么我们就可以应用上表来解决问题。
从上表中可知如果两个电表中有一个变大而另一个变小的话,一定是电压表所测的用电器发生了故障。
但是有两种可能:
R断路V变大;
R短路A变大。
所以排除C和D,并且在A和B中可以很容易选择到A。
例题三:
(12嘉定一模)如图所示,用铅笔芯做成一个滑动变阻器接入电路,电源电压不变,闭合电键,移动右端的铜环电路正常工作。
过了一会儿,小灯泡熄灭,电压表有示数,故障只发生在灯或铅笔芯上,则该电路中出现的故障是()
A.可能是铅笔芯断路。
B.可能是铅笔芯短路。
C.可能是灯断路。
D.一定是灯短路。
本题提供了两个条件:
电压表有示数,而小灯熄灭。
从上面给出的表格可以知道,电压表有示数有两种情况:
所测用电器断路(即铅笔芯断路)或者是另一个用电器短路(即灯泡短路)。
而这两种情况都会导致小灯泡不发光,因此是可能而不是一定。
分析选项可知选A。
通过以上三道例题的分析,不知道大家是否已经掌握了通过表格来分析串联电路的单故障?
那么接下来就是最近3年所有区县的一模二模中与串联电路单故障分析有关的题目。
请同学们边做边练边分析,逐渐掌握规律。
练习:
1.
P
(12静安一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,当电键S闭合后,发现电路中只有一个电表的示数为零,接着无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片P,两电表的示数均不发生变化,则()
A.电阻R1断路。
B.电阻R1短路。
C.变阻器R2断路。
D.变阻器R2短路。
2.
(12闵行一模)如图所示的电路中,电源电压为3伏。
当开关S闭合时,却只有一只灯泡发光,若故障只发生在两只灯泡上,则下列判断正确的是()。
A.若电压表示数为3伏,则灯Ll短路
B.若电压表示数为3伏,则灯L2短路
C.若电压表示数为0伏,则灯Ll断路
D.若电压表示数为0伏,则灯L2断路
提示:
就电压表有无示数分类讨论下,再运用表格判断。
3.
(12浦东一模)在如图所示的电路中,闭合电键S,电路正常工作。
一段时间后灯L熄灭,电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则()
A.若电压表有示数,一定为灯L短路
B.若电压表无示数,一定为灯L断路
C.若电压表有示数,一定为电阻R断路
D.若电压表无示数,一定为电阻R短路
4.
(12普陀一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。
过了一会儿,两个电表中有一个电表的示数变小,且电路中只有灯与电阻中的一个有故障,则下列断中正确的是()
A.可能灯短路。
B.可能灯断路。
C.可能电阻R短路。
D.一定电阻R断路。
两个电表有一个变小,单故障,那么问题一定出在电压表所测用电器上(即R)。
5.
(12青浦一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,电灯L熄灭。
已知电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则下列判断中错误的是()
A.如果只有一个电表的示数变大,这个电表一定是电压表。
B.如果只有一个电表的示数变大,一定是电阻R短路。
C.如果电压表、电流表示数均变大,一定是电灯L短路。
D.如果电压表、电流表示数均变小,一定是电灯L断路。
6.(12松江一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
过了一会儿,灯L熄灭,已知电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。
合理的判断是()
A.若电压表有示数,一定是电阻R断路
B.若电压表有示数,一定是灯L短路
C.若电压表无示数,可能是电阻R短路
D.若电压表无示数,一定是灯L断路
7.(12徐汇一模)在如图所示的电路中,电源电压不变。
过了一会儿,两个电表中只有一个电表的示数变大。
已知除灯L和电阻R外,电路中其它各处均完好,则()
A.若电压表示数变大,可能是L短路
B.若电流表示数变大,可能是L短路
C.若电压表示数变大,一定是R断路
D.若电流表示数变大,一定是R断路
8.
图4
(12杨浦一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
当电键S闭合后,电路正常工作,一会儿后,灯L熄灭,电压表V的示数发生变化。
若电路故障只发生在电阻R或小灯L上,则故障是()
A.当电压表V的示数变大时,一定是小灯L断路
B.当电压表V的示数变大时,一定是电阻R断路
C.当电压表V的示数变小时,一定是小灯L短路
D.当电压表V的示数变小时,一定是电阻R短路
9.
(12闸北一模)在如图所示的电路中,闭合电键S,发现一只电表的示数明显变小,而另一只电表的示数明显变大,则:
()
A.可能是灯L断路
B.一定是灯L短路
C.可能是滑动变阻器R断路
D.一定是滑动变阻器R短路
10.(11崇明二模)在如图所示的电路中,闭合电键S,电路正常工作,一段时间后灯L熄灭,电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。
现将一完好的电压表并联在灯L两端()
A.若电压表有示数,则一定是灯L断路
B.若电压表有示数,则可能是电阻R短路
C.若电压表无示数,则一定是灯L短路
D.若电压表无示数,则一定是电阻R断路
11.(11徐汇二模)在图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S,电路正常工作。
一段时间后,灯熄灭,且只有一只电表示数变大,若灯和电阻只有一处发生故障,则()
A.电流表示数变大,小灯L可能断路
B.电流表示数变大,电阻R可能短路
C.电压表示数变大,小灯L可能短路
D.电压表示数变大,电阻R一定断路
12.
(11普陀二模)如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合电键S发现小灯L不亮,若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,为检测故障所在,下列做法和判断正确的是()
A.用电压表并在灯L两端,电压表无示数,则灯L一定短路
B.用电压表并在电阻R两端,电压表无示数,则电阻R可能短路
C.用一个检测小灯L′并联在电阻R两端,若灯L′亮,则灯L一定短路
D.用一个检测小灯L′并联在电阻R两端,若灯L′不亮,则灯L一定断路
13.
(11杨浦二模)如图所示的电路,电源电压保持不变,电键S闭合时,发现只有一个电表的指针位置发生变化,且灯L不亮,电路中的电阻R或灯L有一个出现了故障,则可能是()
A.电流表指针位置发生变化,灯L短路。
B.电压表指针位置发生变化,电阻R断路。
C.电压表指针位置发生变化,电阻R短路。
D.电流表指针位置发生变化,灯L断路。
14.(11松江二模)如图所示的电路中,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭。
已知电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则下列判断正确的是()
A.将电流表串联在电路中,若电流表无示数,则一定是灯L断路。
B.将电流表串联在电路中,若电流表有示数,则一定是灯L短路。
C.将电压表并联在灯L两端,若电压表有示数,则一定是电阻R短路。
D.将电压表并联在灯L两端,若电压表无示数,则一定是电阻R断路。
15.(11浦东二模)如图所示,电源电压保持不变,当电键S闭合后,发现灯不发光。
已知电路中只有一处故障,且只发生在L或R上,则()
A.用电压表并联在L两端,发现电压表无示数,故障一定是L短路
B.用电压表并联在L两端,发现电压表有示数,故障一定是L断路
C.用电压表并联在R两端,发现电压表无示数,故障一定是R短路
D.用电压表并联在R两端,发现电压表有示数,故障一定是R断路
16.(11金山二模)如图所示是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当电键闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表有示数电压表无示数。
则故障原因可能是()
L2
L1
A.L1断路
B.L1短路
C.L2断路
D.L2短路
17.
a
b
c
d
(11闵行二模)如图所示的电路,闭合电键S,发现灯不亮。
若故障只发生在电阻R或灯L上,则用电压表对电路进行检查,下列分析正确的是()
A.电压表接ab时,闭合电键S,若电压表有示数,说明灯L断路。
B.电压表接cd时,闭合电键S,若电压表没有示数,说明R短路。
C.电压表接bd时,闭合电键S,若电压表没有示数,说明电阻R断路。
D.电压表接ac时,闭合电键S,若电压表有示数,说明灯L短路。
18.
(11青浦二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。
若电路中只发生一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,将两个用电器位置对换后,下列判断正确的是()
A.两电表的指针均无偏转,则L短路。
B.两电表的指针均无偏转,则R短路。
C.两电表的指针均发生偏转,则L短路。
D.两电表的指针均发生偏转,则R短路。
19.
(11静安二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。
当电键S闭合后,电压表V的示数始终为电源电压。
若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或灯泡L处,则在下列方法中,不能直接判断出故障的是()
A.在电路中串联一个完好的电流表。
B.用一个完好的电流表替换灯泡L。
C.用一个完好的小灯泡替换灯泡L。
D.用一根完好的导线替换灯泡L。
20.(11宝山二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
一段时间后,三个电表中只有一个电表的示数变大。
若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2处,则下列判断中正确的是()
V1
V2
A.若电压表V1示数变大,则电阻R1短路。
B.若电压表V1示数变大,则电阻R2短路。
C.若电压表V2示数变大,则电阻R1断路。
D.若电压表V2示数变大,则电阻R2断路。
21.(11奉贤二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。
当电键S闭合后,电路正常工作,一会儿后灯L熄灭,电压表V的示数发生变化。
A.当电压表V的示数变大时,一定是小灯L断路
B.当电压表V的示数变大时,一定是电阻R断路
C.当电压表V的示数变小时,一定是小灯L短路
D.当电压表V的示数变小时,一定是电阻R短路
22.(12浦东三模)在如图所示的电路中,电源电压不变。
闭合电键s后,两灯均不亮,且电压表示数为零,已知电路中只有一处故障,则()
A.灯L1处短路。
B.灯L2处短路。
C.灯L1处断路。
D.灯L2处断路。
23.
(12金山二模)如图2所示的电路,电源电压保持不变,电键S闭合时,发现只有一个电表的指针位置发生变化,且灯L不亮,电路中的电阻R或灯L有一个出现了故障,则可能是()
A.电流表指针位置发生变化,灯L短路。
B.电压表指针位置发生变化,电阻R断路。
C.电压表指针位置发生变化,电阻R短路。
D.电流表指针位置发生变化,灯L断路。
24.(12奉贤二模)如图所示,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭。
若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。
现将一只完好的电压表并联在灯L两端,则()
A.若电压表无示数,则一定是R断路
B.若电压表无示数,则一定是L短路
C.若电压表有示数,则一定是R短路
D.若电压表有示数,则一定是L断路
25.
(12宝山嘉定二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
A.若电压表V示数变大,一定是电阻R1断路。
B.若电流表A示数变小,一定是电阻R1断路。
C.若两个电表的示数都变小,一定是电阻R2短路。
D.若两个电表的示数都变大,一定是电阻R2短路。
26.
S
(12徐汇二模)在如图所示的电路中,闭合电键S,电路正常工作。
过了一会,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小,则()
A.一定是灯L2断路
B.一定是灯L2短路
C.灯L1可能变亮
D.灯L1亮度可能不变
27.
(12杨浦二模)如图所示电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,电流表、电压表均有示数,电路正常工作。
过了一会儿灯L熄灭,两电表指针发生同向偏转;
另用一根导线并联在L两端,均再无其他现象发生。
若电路中只有一处故障,且只发生在L或R上,由此可以判断()
A.可能是R断路
B.
可能是R短路
C.一
定是L断路
D.一定是L短路
28.
实验序号
h
(米)
F1
(牛)
F2
7
0.20
24
8
0.30
12
36
9
0.45
30
54
(12松江二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
电键S闭合后,发现只有一个电压表的指针位置发生了变化。
若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或灯泡L处,则可能是()
A.灯泡L发光,电阻R短路
B. 灯泡L发光,电阻R断路
C. 灯泡L不发光,电阻R短路
D.灯泡L不发光,电阻R断路
29.
(12浦东二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
过了一会儿,灯L熄灭,两电表示数都变小。
若电路中只有一处故障,且只发生在L和R上,当把L和R位置互换后再闭合电键,则下列判断中正确的是()
A.只有一个电表指针发生偏转。
B.两表指针一定都不发生偏转。
C.两电表指针一定都发生偏转。
D.可能只有一个电表指针发生偏转,也可能两个电表指针都发生偏转。
30.
(12青浦二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。
当电键S由断开到闭合,电压表V1的示数始终等于V2的示数。
若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或灯泡L处,则可能是()
A.灯泡L发光,电阻R断路。
B.灯泡L不发光,电阻R断路。
C.灯泡L发光,电阻R短路。
D.灯泡L不发光,电灯L短路。
31.
(12崇明二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作,过了一会灯L熄灭,两电表中只有一个电表示数变大,电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上.则下列判断中正确的是()
A.小灯L短路,电流表示数变大
B.小灯L断路,电压表示数变大
C.电阻R短路,电流表示数变大
D.电阻R断路,电压表示数变大
32.(13崇明一模)小明同学按照图3所示的电路“研究串联电路中电流、电压的
特点”,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有示数.则故障原因可能是()
A.L1断路B.L1短路
C.L2断路D.L2短路
33.
(13闵行一模)如图所示的电路,电源电压不变。
闭合电键S,正常工作一段时间后灯L2熄灭。
已知电路中只有一处发生故障,且只发生在灯L1或L2上,则下列判断错误的是()。
A.如果只有一个电表的示数变大,这个电表一定是电压表
B.如果电压表、电流表示数均变小,一定是电灯L2断路
C.如果电压表、电流表示数均变大,一定是电灯L2短路
D.如果只有一个电表的示数变大,一定是电灯L1短路
34.(13浦东一模)在如图所示的电路中,电源电压不变。
过了一会,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,若电路中只有一处故障,且故障只发生在L或R处,则下列判断中正确的是()
A.灯L短路B.灯L断路C.电阻R短路D.电阻R断路
35.
(13杨浦一模)如图所示的电路,电源电压保持不变。
电路中的电阻R或灯L有一个出现了故障,则闭合电键,下列判断正确的是()
A.若灯不亮,则两电表示数都为零。
B.若灯不亮,则电流表示数一定为零。
C.若电压表示数为零,则灯一定不发光。
D.若电压表示数为零,则一定是电阻R发生断路。
36.(13崇明三模)如图所示,电源电压不变,两只电表均完好.开关S闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是()
·
A.电压表指针发生偏转,灯泡
短路
B.电压表指针发生偏转,灯泡
C.电流表指针发生偏转,灯泡
D.电流表指针发生偏转,灯泡
37.
(13普陀二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,小灯L正常发光。
过了一会儿,灯L熄灭,三只电表示数均有变化,但其中
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